Non Stick (Teflon) Kaplama Nedir? Nerelerde Kullanılır?

Bu makalemizde non stick kaplama olarak literatürde yer edinen fakat ülkemizde teflon kaplama olarak bilinen teflon kaplama nedir, Teflon kaplamanın özellikleri nelerdir, Teflon kaplama nerelerde kullanılır gibi soruların cevabına ulaşacağız.

1938 yılında, polimer üreticilerinden Du Pont kimyageri olan Roy Plukett tarafından reçine ilgili buluşunun ardından reaktif olmayan, yapışmaz bir yüzey oluşturmak amacıyla malzeme gelişimi hızlı bir şekilde ilerlemiştir. Du Pont tarafından, endüstriyel adı “Teflon” olarak belirlenmiştir. Ülkemizde de genelde “Teflon” ismi kullanılmaktadır. Teflon kaplama dışında “PTFE Kaplama” olarak da bilinmektedir.

Non stick kaplamalar, yapışmaz kaplamalardır. Non stick kaplamalar, polimerik bazlı ve beş ana bileşenden meydana gelirler; bağlayıcı(reçine), pigment(renk verici kimyasal), floropolimerler(PTFE, PFA, silikon), katkılar ve taşıyıcılar(su veya çözücü kimyasallar)dır. Bu bileşenlerden biri olan floropolimer, kaplamaya yapışmazlık özelliğini sağlar. Non stick kaplamanın diğer kaplama malzemelerinden farkları; gösterdiği kimyasal direnç, nem ve ortam şartlarından etkilenmeme, esnekliği, geniş çalışma sıcaklığı aralığı, düşük sürtünme katsayısı, yapışmayan yüzeyi ve üstün dielektrik kararlığıdır.

Non stick kaplamalarda, çok az miktarda katı madde uzun süre yapışmaktadır. Neredeyse tüm maddeler non stick yüzeylerde yapışmadan kolayca hareket edebilmektedir. Non stick kaplamanın sürtünme yüzeyi 0,05-0,20 aralığında olup hem olophobik hem de hidrofobik olmakta ve ıslanmaya direnç göstermektedir.

Non stick kaplamalar, 290°C’ye kadar sıcaklıklarda kullanılabilmektedir. Sürekli olarak ~220°C sıcaklıkta çalışabilmektedir. Havalandırma ve aralıklı çalışma düzeninde ise 315°C’lere kadar çıkabilmektedir. Diğer mühendislik plastikleri arasında en geniş çalışma sıcaklığı aralığına sahip plastiktir. Ayrıca diğer mühendislik plastiklerinin hiçbirinde bulunmayan mükemmel özelliklere sahiptir. Bunun nedeni; non stick kaplamalar, flor atomları ile doymuş uzun bir lineer karbon zincirinden oluşan molekül yapısı ve flor atomlarının karbon atomları ile çok kuvvetli bağlar oluşturmasıdır. Non stick kaplamaların üstün özellikleri; mükemmel kimyasal dirençleri ve düşük sürtünme katsayısıdır.

Non Stick (Teflon) Kaplamanın Özellikleri

• Düşük sürtünme katsayısı dolayısıyla düşük aşınma direncine ve kimyasal dirence sahip bir malzemedir.
• Su bazlı sıvı formda bulunmaktadır.
• Yüksek korozyon direncine sahiptirler.
• Yüksek dielektrik mukavemetine sahiptirler.
• Diğer polimerlere göre daha yüksek sıcaklık dayanımına sahiptirler.
• Yapışmazlık özelliklerinden dolayı kolay ve mükemmel şekilde temizlenebilmektedir.
• Yanmama özelliğine sahiptir.
• Nem absorbe etmezler ve diğer hava şartlarından etkilenmezler.
• Opak, kristalin ve sünektirler.
• Kürlenme sıcaklıkları 360-400°C’dir.
• Kimyasal inertlik, yağlayıcılık ve esneklik özelliğine sahiptirler.
• İnsan sağlığına olumsuz etkisi vardır.
• Ses ve titreşim absorbsiyonu, sıcaklık direncini artırması, ısıyı sabitlemesi ve düşük sesle çalışması özellikleri arasındadır.
• Isıl genleşme katsayısı yüksektir.

Tablo 1. Non Stick (Teflon) Kaplamanın Fiziksel Özellikleri

Non Stick (Teflon) Kaplamanın Uygulanış Şekli

Non stick kaplama üretiminde birçok kaplama yöntemi kullanılır. Başlıca kaplama yöntemleri;

• Silindirik(Rulo) Kaplama,
• Perde Kaplama,
• Sargı Kaplama,
• Termal Sprey Kaplamalar,
• Basınçlı Hava ile Sprey Kaplamalardır.

Non stick kaplama, metal yüzeyine doğrudan uygulanır. Daha sonra yüksek sıcaklıklarda pişirilir. Bunun sebebi kaplamanın yüzeye daha iyi yapışması içindir. Pek çok alanda kullanılan non stick kaplamaya; daha yüksek aşınma direnci, anti-bakteriyellik, iletkenlik kazandırabilmek için nano boyutlu seramik ve/veya metalik esaslı nanopartikül(TiO₂ ve nano-kompozit, gümüş ve nano yapılı malzemeler, ZnO nano parçacıklar, Cu nano parçacıklar, altın esaslı nano partiküller, galyum esaslı anti-bakteriyel ajanlar, karbon nanotüpler, nano-kil ve nano-kil içeren kompozitler) takviyesi yapılır.

En yaygın kullanılan kaplama yöntemi ise basınçlı sprey yöntemi ile yapılan uygulamalardır. Sprey kaplama yöntemi pişirme kaplarının kaplanmasında en dayanıklı ve sağlıklı yöntemdir. Spreyle kaplama sonucu yüzey; pürüzsüz, uzun ömürlü, mükemmel kayganlık, aşınma ve çizilmeye karşı yüksek direnç kazandırır. Spreyle kaplama sırasında aşırı sprey israfı gerçekleşir (~%35 kaplama kaybı gerçekleşir). Aynı zamanda üretimin yavaş gerçekleşmesi de spreyle kaplama yönteminin dezavantajıdır.

Non Stick (Teflon) Kaplamanın Kullanıldığı Yerler

Non stick kaplama çelik, alüminyum, paslanmaz çelikler, pirinç ve magnezyum üzerine uygulanabildiği gibi cam, cam fiber kompozitler, bazı kauçuk ve plastikler gibi metalik malzemelere de uygulanabilir.

Non stick kaplamalar üstün özelliklere sahip olması sebebiyle uzay araçlarından insan vücuduna kadar birçok alanda kullanılmaktadır. Ayrıca havacılık ve otomotiv sektörlerinde özel uygulamalarda non stick kaplama kullanılmaktadır. Pişirme ürünlerinde ve endüstriyel mutfak ekipmanlarında da kullanılan non stick(teflon) kaplama teller veya kumaşlarda hidrofobik bir yüzeye ulaşmak için kullanılmaktadır.

KAYNAKÇA

1-https://www.akcoat.com/default.asp?page=departmanlar&id=4&hl=tr

2- https://metalteknik.com.tr/teflon-kaplama.html

3- Bozan, U., Altuncu, E., & Üstel, F. (2014). Nano partikül takviyeli teflon kaplamaların üretilmesi ve karakterizasyonu. Sakarya University Journal of Science, 18(1), 21-30. Tabloyu burdan aldım

4- Mehmetalioğlu, C., Olgun, U., Şen, Ş., Şen, U., Akıncı, A., Akcan, E., & Özüyağlı, A. (2017). Nano TiO2 dolgulu polimer esaslı hidrofobik kaplamanın yüzey özelliklerinin incelenmesi. Sakarya University Journal of Science, 21(2), 77-81.

5- AKINCI, A., AKBULUT, H., & YILMAZ, F. FLOROPOLİMER (TEFLON) KAPLAMALARIN YAPI VE ÖZELLİKLERİ.